纳米银线层的互连结构及其形成方法、触控装置与流程

文档序号:15998141发布日期:2018-11-20 19:06阅读:247来源:国知局

本发明涉及面板显示技术领域,特别涉及一种纳米银线层的互连结构及其形成方法,以及一种触控装置。



背景技术:

触控面板技术已成为当前最简便的人机交流的输入设备。鉴于触摸屏具有简便、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点,触摸面板技术在我国的应用范围越来越广阔,其不仅普遍应用于随身携带的电子装置,如智能手机,平板电脑或笔记本电脑,同时也广泛应用于广告资讯装置,工业控制,军事指挥,电子游戏,多媒体教学,房地产预售,以及公共信息的查询装置,如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询等等。

通常,触控面板中的触控电极大多采用ITO(氧化铟锡)透明导电材料制成。然而,由于ITO(氧化铟锡)其电阻大、成本高、抗损伤性能差等问题,ITO薄膜也逐渐被其他材料制得的薄膜取代。具体而言,纳米银线材料其具备优异的导电性、简易的制备工艺、同时也具备不错的透光率,因而逐渐采用纳米银线材料代替ITO材料,用于制备触控面板的触控电极。

其中,利用纳米银线材料制备形成的纳米银线层中,通常具有多条相互搭接层叠的纳米银线。以及,在形成纳米银线层以构成触控电极之后,还需要在纳米银线层的边缘位置上形成一走线,以利用所述走线引出所述触控电极。然而,基于纳米银线层中纳米银线的尺寸较小,并且能够从纳米银线层的表面上暴露出的纳米银线的总尺寸有限,因此,为确保走线和纳米银线层之间具有较小的接触电阻,即需要在纳米银线层的边缘区域预留出足够大的接触区域,以确保走线和纳米银线层之间具备较大的接触面积。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种纳米银线层的互连结构,以解决现有的纳米银线层的互连结构需要有足够大的尺寸的问题。

为解决上述技术问题,本发明提供一种纳米银线层的互连结构,包括:

纳米银线层,所述纳米银线层中设置有至少一个接触槽;以及,

走线,形成在所述纳米银线层上并填充所述接触槽,以使所述走线与暴露在所述纳米银线层表面上的纳米银线电性连接,并与暴露在所述接触槽中的纳米银线电性连接。

可选的,所述纳米银线层包括:纳米银线薄膜,所述纳米银线薄膜中具有多条相互搭的纳米银线;以及,保护填充物,所述保护填充物从所述纳米银线薄膜的表面渗入到所述纳米银线的间隙中。

可选的,所述接触槽在平行于纳米银线层表面的方向上的截面形状为S形,以使所述接触槽在所述纳米银线层的表面上曲线延伸。

可选的,所述纳米银线层中设置有第一接触槽和第二接触槽,所述第一接触槽的开口尺寸大于所述第二接触槽的开口尺寸。

可选的,所述第一接触槽在垂直于纳米银线层表面的方向上的截面形状为倒梯形。

可选的,所述第二接触槽在垂直于纳米银线层表面的方向上的截面形状为矩形。

本发明的又一目的在于提供一种纳米银线层的互连结构的形成方法,包括:

提供一基底;

在所述基底上形成一纳米银线层,所述纳米银线层中设置有至少一个接触槽;以及,

在所述纳米银线层上形成走线,所述走线填充所述接触槽,以使所述走线与暴露在所述纳米银线层表面上的纳米银线电性连接,并与暴露在所述接触槽中的纳米银线电性连接。

可选的,所述纳米银线层的形成方法包括:

在所述基底上形成一纳米银线薄膜,所述纳米银线薄膜中具有多条相互搭接的纳米银线;以及,

在所述纳米银线薄膜的顶表面涂覆保护材料,并且所述保护材料渗入到所述纳米银线的间隙中以形成保护填充物。

本发明的另一目的在于提供一种触控装置,包括:

纳米银线电极层,在所述纳米银线电极层的边缘位置上定义有一接触区域,并且对应所述接触区域在所述纳米银线电极层中设置有至少一个接触槽;以及,

走线,形成在所述纳米银线电极层的所述接触区域中,并填充所述接触槽,以使所述走线与暴露在所述纳米银线电极层表面上的纳米银线电性连接,并与暴露在所述接触槽中的纳米银线电性连接。

可选的,所述纳米银线电极层的所述接触区域的面积小于等于0.3㎜2

在本发明提供的纳米银线层的互连结构中,通过在纳米银线层中设置接触槽,并使走线进一步填充所述接触槽。由此所形成的互连结构中,走线不仅可以和纳米银线层表面上的纳米银线接触,还可以和暴露在接触槽中的纳米银线接触,进而在单位尺寸内有效提高了走线和纳米银线层之间的有效接触面积(即,走线和纳米银线层中的纳米银线的总接触面积),减小了走线和纳米银线层之间的接触电阻。因此,在确保走线和纳米银线层之间的接触电阻的情况下,则可以进一步减小所形成的互连结构的尺寸。并且,由于走线嵌入到纳银线层中,从而可进一步提高走线和纳米银线层之间的粘附力,减小走线从纳米银线层上脱落的风险。

基于此,在将所述互连结构应用到触控装置中时,即相应的可使触控电极其预留出的用于与走线连接的接触区域的面积减小,进而有利于实现触控装置的窄边框设计。

附图说明

图1为现有的一种纳米银线层的互连结构的示意图;

图2a为本发明一实施例中的纳米银线层的互连结构的示意图;

图2b为本发明一实施例中的纳米银线层的互连结构的部分俯视图;

图3为本发明一实施例中的纳米银线层的互连结构的形成方法的流程示意图;

图4a~图4b为本发明一实施例中的纳米银线层的互连结构在其制备过程中的结构示意图。

其中,附图标记如下:

10-基底;

20-纳米银线层;

30-走线;

100-基底;

200-纳米银线层;

210-第一接触槽; 220-第二接触槽;

300-走线。

具体实施方式

承如背景技术所述,现有的纳米银线层和走线之间通常需要配置较大面积的接触区域,以确保走线和纳米银线层之间的接触电阻在较小的范围内。然而,随着触控面板的不断发展,窄边框的触摸屏技术将成为未来趋势,因此需要在保障走线和纳米银线层之间的接触电阻的基础上,进一步减小在纳米银线层上需要预留的接触区域的面积。

图1为现有的一种纳米银线层的互连结构的示意图,如图1所示,纳米银线层20例如形成在一基底10上,并可用于构成一纳米银线电极,以及纳米银线层20中具有多条相互搭接的纳米银线,因此,在单位尺寸内,从所述纳米银线层20的表面上暴露出的纳米银线的总面积极为有限。走线30形成在纳米银线层20上,并且所述走线30通常设置在所述纳米银线层20的边缘区域。即,走线30直接形成在纳米银线层20的表面上,并与纳米银线层20中从其表面暴露出的纳米银线电性连接,以引出所述纳米银线电极。

然而,基于图1所示的纳米银线层20和走线30之间连接关系,为确保走线30与纳米银线层20中的纳米银线之间具备较小的接触电阻,通常需要使走线30和纳米银线层20之间的接触区域具备足够大的面积,即需要在纳米银线层20的边缘位置上预留足够大的接触区域,以实现其与走线30的电性连接,例如需要在纳米银线层20的边缘位置上预留出至少0.3mm2的接触区域。在将以上所述额纳米银线层的互连结构应用到触控屏中时,将不利于触控屏的窄边框显示的实现。

为此,本发明提供了一种纳米银线层的互连结构,其通过在纳米银线层中设置接触槽,并使走线形成在纳米银线层的表面上并进一步填充接触槽。如此,即可以有效提高单位尺寸的纳米银线层中,其与走线之间的有效接触面积,减小走线和纳米银线层之间的接触电阻,从而有利于实现互利结构的尺寸的缩减(即,在纳米银线层上预留用于与走线连接的接触区域的面积大大减小)。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的纳米银线层及其形成方法、触控装置作进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图2a为本发明一实施例中的纳米银线层的互连结构的示意图,如图2a所示,所述互连结构包括:

纳米银线层200,所述纳米银线层200中设置有至少一个接触槽;其中,所述纳米银线层200例如可以形成在一基底100上,所述基底可以为玻璃或者为柔性基底(例如,为聚酰亚胺膜层);以及,本实施例中,所述纳米银线层200中形成有第一接触槽210和第二接触槽220;

走线300,形成在所述纳米银线层200上并填充所述接触槽(本实施例中,走线300填充第一接触槽210和第二接触槽220),以使所述走线300与暴露在所述纳米银线层200表面上的纳米银线电性连接,并与暴露在所述接触槽中的纳米银线电性连接。

由于纳米银线层200中的纳米银线不仅可以从纳米银线层200的上表面暴露出,并且通过形成接触槽,还可使纳米银线能够进一步从接触槽中暴露出。相当于,在单位尺寸内,从纳米银线层200中暴露出的纳米银线的总面积大大增加,从而使走线300不仅可以和纳米银线层200表面上的纳米银线接触,同时走线300还填充接触槽,并能够直接与暴露在接触槽中的纳米银线接触。如此一来,在单位尺寸内,即可以增加走线300和纳米银线层200中的纳米银线之间的接触面积,减小走线300和纳米银线层200之间的接触电阻。可见,相对于传统的互连结构而言,本实施例中的互连结构能够在确保相同的接触电阻的情况下,实现互连结构其尺寸的进一步缩减(即,可以使纳米银线层200中需要预留出的接触区域的面积减小)。并且,由于走线300能够进一步嵌入到纳米银线层200中,从而还可以进一步提高走线300和纳米银线层200之间的粘附力,避免走线300发生脱落的问题。

如上所述,所述纳米银线层200中包括多条相互搭接层叠的纳米银线,进一步的,所述纳米银线层200还包括保护填充物。具体而言,所述纳米银线层200包括具有多条纳米银线的纳米银线薄膜和保护填充物,所述保护填充物从所述纳米银线薄膜的表面渗入到所述纳米银线的间隙中,以使所述纳米银线薄膜中位于上表面的纳米银线能够从所述保护填充物中暴露出。

由于纳米银线薄膜与基底100之间的粘附力较差,从而导致纳米银线薄膜容易从基底100上脱落,因此通过设置所述保护填充物,以提高最终所形成的纳米银线层200在所述基底100上的粘附性能,进而减小纳米银线层200从基底100上脱落的风险。

需要说明的是,通过形成所述保护填充物,可以有效提高所形成的纳米银线层200在基底100的粘附力,然而同时也会导致纳米银线层200中暴露出的纳米银线的总面积较小。因此,基于传统的纳米银线层的互连结构(即,如图1所示的,走线仅形成在纳米银线层的顶表面上),此时单位尺寸内的走线与纳米银线之间的接触面积更小,从而需要在纳米银线层上进一步增加需预留的接触区域的面积。然而,采用本实施例中所提供的互连结构,将可以有效增加单位尺寸内,走线300和纳米银线之间的接触面积。

图2b为本发明一实施例中的纳米银线层的互连结构的部分俯视图,结合图2a和图2b所示,所述纳米银线层200的所述接触槽在平行于纳米银线层表面的方向上的截面形状例如为S形,以使所述接触槽在所述纳米银线层200的表面上呈曲线型延伸。相比于直线延伸的接触槽而言,曲线延伸的接触槽可以有效增加接触槽的总面积(即,接触槽的侧壁和底壁的面积均增加),从而进一步增加走线300和纳米银线层30中的纳米银线之间的接触面积。

本实施例中,所述纳米银线层200中形成有第一接触槽210和第二接触槽220,第一接触槽210和第二接触槽220均为曲线延伸。进一步的,所述第一接触槽210和第二接触槽220可以相互平行延伸。

继续参考图2a所示,本实施例中,所述第一接触槽210在垂直于纳米银线层表面的方向上的截面形状可以为倒梯形,以及所述第二接触槽220在垂直于纳米银线层表面的方向上的截面形状可以为矩形。并且,所述第一接触槽210的开口尺寸大于所述第二接触槽220的开口尺寸。

由于第二接触槽220的开口尺寸较小,从而在单位尺寸内能够增加第二接触槽220的数量,进而在单位尺寸内可通过灵活调整第二接触槽220的数量,以进一步改善走线300和纳米银线层200之间的接触电阻。以及,通过设置具备较大开口尺寸的第一接触槽210,有利于保证走线300能够充分的填充在所述第一接触槽210中,并且还能够增加走线300嵌入到纳米银线层200中的部分,从而可以进一步提高走线300在纳米银线层200上的附着性能。此外,由于第一接触槽210的开口尺寸较大,因此可以将第一接触槽210的侧壁调整为倾斜侧壁(例如,本实施例中第一接触槽210的截面形状为倒梯形)。相对于竖直侧壁而言,倾斜侧壁在相同的高度范围内其侧壁面积更大,因此有利于增大走线300和倾斜侧壁的接触面积,进而能够增加走线300与从倾斜侧壁上暴露出的纳米银线接触的数量,进一步改善了走线300和纳米银线层200之间的接触电阻。

需要说明的,图2a和图2b仅为示意性的示出了一种具体的纳米银线层的互连结构的示意图,在其他实施例中,可以根据需求在纳米银线层中设置相应数量的接触槽,以及调整所述接触槽的形状,此处不做限制。

优选的方案中,所述接触槽(例如,第二接触槽220)从纳米银线层200的表面延伸停止于所述纳米银线层200中,即接触槽可以不贯穿所述纳米银线层200,以使填充在接触槽中的走线300可以和接触槽侧壁和底壁上的纳米银线均接触。

以下对如上所述的纳米银线层的互连结构的形成方法进行说明,以进一步解释本实施例中的互连结构。

图3为本发明一实施例中的纳米银线层的互连结构的形成方法其流程示意图,图4a~图4b为本发明一实施例中的纳米银线层的互连结构在其制备过程中的结构示意图。以下参考图3、图4a和图4b,对形成互连结构的各个步骤进行说明。

步骤S110,具体参考图4a所示,提供一基底100。所述基底可以为柔性基底,其材质例如包括聚酰亚胺(PI)。

步骤S120,继续参考图4a所示,在所述基底100上形成一纳米银线层200,所述纳米银线层200中设置有至少一个接触槽。

可以认为,在所述纳米银线层200上定义有一接触区域,所述接触区域即为纳米银线层200与后续所形成的走线进行电性连接的区域,所述接触槽即形成在所述纳米银线层200的所述接触区域中。

本实施例中,在所述纳米银线层200中设置有第一接触槽210和多个第二接触槽220。其中,所述第一接触槽210的开口尺寸大于第二接触槽220的开口尺寸,以及所述第二接触槽220的底部停止在所述纳米银线层200中,从而使所述第二接触槽220未贯穿所述纳米银线层200。以及,如上所述,所形成的第一接触槽210和第二接触槽220其在平行于基底表面的方向上可以为S型,即第一接触槽210和第二接触槽220可以为曲线延伸。

本实施例中,所述纳米银线层200包括:纳米银线薄膜和保护填充物。其形成方法例如为:首先,在所述基底100上形成一纳米银线薄膜,所述纳米银线薄膜中具有多条相互搭接层叠的纳米银线;接着,在所述纳米银线薄膜的上表面涂覆保护材料,并且所述保护材料渗入到所述纳米银线的间隙中以形成所述保护填充物。其中,所述纳米银线薄膜中的部分纳米银线仍能够从所述保护填充物中暴露出,如此,以确保后续形成在纳米银线层200上的走线能够与纳米银线层200中的纳米银线电性连接。

步骤S130,具体参考图4b所示,在所述纳米银线层200上形成一走线300,所述走线300填充所述接触槽,以使所述走线300与暴露在所述纳米银线导电层200表面上的纳米银线电性连接,并与暴露在所述接触槽中的纳米银线电性连接。

即,所述走线300形成在所述纳米银线层200的接触区域中。以及,本实施例中,走线300填充第一接触槽210和第二接触槽220。

基于如上所述的纳米银线层的互连结构,本发明还提供了一种触控装置,所述触控装置即包括如上所述的互连结构。

具体的,所述触控装置包括:

纳米银线电极层,用于构成所述触控装置的触控电极;其中,所述纳米银线电极层的边缘位置上定义有一接触区域,并且在所述纳米银线电极层的所述接触区域中设置有至少一个接触槽;以及,

走线,用于引出所述触控电极;具体的,所述走线形成在所述纳米银线电极层的所述接触区域中,并填充所述接触槽,以使所述走线与暴露在所述纳米银线电极层表面上的纳米银线电性连接,并与暴露在所述接触槽中的纳米银线电性连接。

类似的,与传统的触控装置(即,走线仅形成在纳米银线电极层的顶表面上)相比,本实施例中的触控装置,其纳米银线电极层与走线之间在单位尺寸内具备更大的接触面积。因此,在纳米银线电极层的接触区域不变的情况下,本实施例中纳米银线电极层和走线之间具备更小的接触电阻。

以及,在确保相同的接触电阻的情况下,本实施例中在纳米银线电极层上所预留出的接触区域的面积更小,例如可使所述纳米银线电极层的所述接触区域的面积小于等于0.3㎜2,甚至可以达到0.25mm2以下。与传统的触控装置相比,本实施例中由于预留于走线的接触区域的面积更小,因此将更加有利于实现触控装置的窄边框显示。

综上所述,本发明提供的纳米银线层的互连结构中,由于在纳米银线层中设置有接触槽,从而使走线能够形成在纳米银线层的表面上并进一步填充接触槽,进而使走线不仅可以可纳米银线层表面上的纳米银线接触,还可以和暴露在接触槽中的纳米银线接触,大大增加了走线和纳米银线层之间的有效接触面积,相应的减小了走线和纳米银线层之间的接触电阻。

在将所述互连结构应用于触控装置中时,即可以在确保走线和纳米银线电极层之间具有较小的接触电阻的情况下,使纳米银线电极层上需要预留的接触区域的面积减小,从而有利于实现窄边框的触控屏。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。

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